ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамические характеристики процесса растворения углерода в жидком железе из "Термодинамические расчёты равновесия металлургических реакций " Задача определения термодинамических характеристик процесса растворения некоторых примесей, образующих в железе неидеальные растворы, оказывается еще более сложной. Рассмотрим в качестве примера решение такой задачи в применении к растворению в железе углерода.. [c.221] Второй путь состоит в использовании термодинамических характеристик процессов, связанных с растворением графита в жидком железе. [c.222] Термодинамические данные для растворения графита пока еще скудны и нередко разноречивы. Не вполне ясен вопрос об энтальпии процесса. [c.222] Довольно пестрыми оказались и найденные различными исследователями значения изменения энтропии процесса растворения графита (от 4,0 до 14,7 э. е.). [c.222] До последних лет в термодинамических расчетах использовались следующие уравнения для определения изобарного потенциала (свободной энергии) процесса растворения графита в жидком железе (табл. УП-4). [c.223] В последней графе табл. VI1-4 приведены вычисленные значения А7° для температуры 1600°С, показывающие, что расхождение при использовании приведенных уравнений достигает 2305 кал г-атом С. [c.223] Уравнение AZ для первой стадии процесса Чипман считает вполне надежным, поскольку его данные обусловлены экспериментом. Что касается уравнения AZ второй стадии процесса, то их Чипман рекомендует рассматривать как не вполне точные. [c.225] Уравнение AZ=5400—4,0-Г нельзя рассматривать как самостоятельное в отрыве от уравнений для последующих стадий образования раствора с мольными долями углерода в железе. Тем более нецелесообразно сравнение энтальпий или энтропий этого уравнения с соответствующими значениями энтальпий или энтропий по уравнениям, приведенным в табл. VI1-4, поскольку эти величины несопоставимы [77]. [c.225] Если первые три уравнения (табл. VII-4) недостаточно точны и рассчитываются безотносительно к концентрации растворенного углерода (точнее относятся к гипотетическому раствору, содержащему во всех случаях 1% С), то последующее уравнение Риста и Чипмана слишком громоздко и практически малоудобно, особенно для применения в косвенных расчетах или в расчетах методом комбинирования химических реакций. [c.225] используя разработанный им метод ускоренного термодинамического расчета равновесия химических реакций [39] и приняв исходные экспериментальные данные Риста и Чипмана, вывел иное, более простое и более удоб--ное для практического использования уравнение равновесия при растворении графита в жидком железе. На базе предлагаемого уравнения могут быть определены вспомогательные функции М и N, позволяющие производить ускоренные расчеты равновесия любых реакций взаимодействия растворенного в жидком железе графита с рядом других веществ или соединений. [c.225] Константа равновесия реакции растворения связана в последнем уравнении с абсолютной температурой и активностью углерода в растворе, однако для практического решения уравнения достаточно знать весовую и молярную доли углерода в растворе, а, следовательно, и молярную долю железа. [c.226] Эти функции могут быть заранее рассчитаны для различных концентраций углерода в растворе с жидким железом, что и сделано в табл. VII-5. [c.226] Наличие таблицы вспомогательных функций дает, во-вторых, возможность при изучении любой реакции с участием растворенного в железе углерода применить метод ускоренного расчета, подставив в расчетную табличку значения функций М и V для той именно концентрации раствора, которая интересует исследователя. [c.228] Пример 40. В качестве примера рассмотрим данные для процесса образования 1 %-ного раствора углерода в жидком железе при температуре 1600°С (1%-ный раствор мы берем для примера только с той целью, чтобы иметь возможность сопоставить результат расчета с данными, получающимися из других уравнений). Рассчитаем сначала свободную энергию образования такого раствора по Ристу и Чипману. [c.228] Характерно, что результат расчета по уравнению Ричардсона гораздо ближе к полученному нами, чем результаты расчета по более ранним уравнениям Чипмана (см. табл. УП-4). [c.229] Выше мы использовали рассчитанные вспомогательные функции М ц. N для определения термодинамических характеристик процесса растворения графита. Теперь покажем, как легко с помощью этих функций рассчитать lg К или Д2 любой реакции с участием растворенного в стали углерода. [c.229] Эти функции и введены в расчетную табличку. [c.232] Вернуться к основной статье